ブロックチェーン取引確認速度の未来：より速いユーザー体験を探求する

ブロックチェーンユーザーエクスペリエンスの一つの重要な要素は、取引確認時間です。イーサリアムはこの点で顕著な進歩を遂げています。現在、L1上の取引は通常5-20秒で確認され、これはクレジットカード決済の体験と同等です。しかし、さらなる確認時間の短縮は依然として価値があり、特定のアプリケーションではミリ秒単位の応答速度が必要です。本稿では、イーサリアムが取引確認時間を改善するためのいくつかの実行可能な手段について探ります。

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既存の技術とアイデアの概要

単一スロット最終性

イーサリアムで現在使用されているGasperコンセンサス機構は、スロットと周期の構造に基づいています。12秒ごとに1つのスロットがあり、バリデーターは交代でチェーンヘッドに投票します。2つの周期（12.8分）を経た後、取引は強力な経済的保証、いわゆる「ファイナリティ」を得ます。

この方法には2つの主な問題があります。1つは複雑性が高いこと、もう1つは最終確認までの時間が長すぎることです。これらの問題を解決するために、単一スロット最終性（SSF）の概念が提唱されました。これはTendermintに似たコンセンサス機構を採用しており、次のブロックが生成される前に各ブロックが最終確認に達することができます。

SSFの主な課題は、各ステーキング者が12秒ごとに2つのメッセージを発信することを要求するため、ネットワークに大きな負担をかけることです。Orbit SSFのような革新的なソリューションがこの問題を軽減しようとしていますが、ユーザーは依然として取引の確認に5〜20秒待たなければなりません。

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ロールアップの事前確認

イーサリアムは常にrollupを中心にした開発路線を進めており、L1層を設計してデータの可用性や他の機能をL2プロトコルのためにサポートしています。この戦略は焦点の分離をもたらしました：L1は検閲耐性、信頼性、コア機能に集中し、L2は異なる技術と文化を通じて直接ユーザーにサービスを提供することに専念しています。

理論的には、L2は独自の「分散型オーダラー」ネットワークを構築でき、少数のバリデーターが数百ミリ秒ごとにブロックに署名します。しかし、これはL2が新しいL1を作成するのとほぼ同じ作業を要求するため、すべてのL2が事前確認メカニズムを共有するという提案がされています：基礎事前確認。

基本事前確認

この方法は、イーサリアムの提案者が複雑なMEV参加者であると仮定し、彼らに事前確認サービスを提供するようにインセンティブを与えることでこの複雑さを利用します。それは、ユーザーが次のブロックに取引が含まれることを即座に保証されるために追加料金を支払うことができる標準プロトコルを作成します。提案者が約束を破った場合、罰則が科されます。

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今後の展望

単一スロットの最終性を実現し、Orbitのような技術を使用して各スロットの検証者の数を減らし、同時にステーキングのハードルを下げたと仮定します。スロットの時間は16秒に増加する可能性があり、その後、ユーザーにより迅速な確認を提供するために、ロールアップのプレ確認または基礎的なプレ確認を使用します。これにより、新しいエポック-スロットアーキテクチャが得られます。

このアーキテクチャが避けられない理由は、何かについて大まかな合意に達するために必要な時間が、最大限の「経済的最終性」に達するために必要な時間よりもはるかに短いからです。理由には、参加ノードの数の違いや、ノードの質に関する考慮が含まれます。

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L2ポリシーの選択

L2には現在、3つの合理的な戦略があります。

1. 技術と理念の上で完全にイーサリアムに基づき、その基盤層の属性と価値観を最適化します。
2. "ブロックチェーンの足場を持つサーバー"となり、中央集権的サーバーの効率を最大限に活用する。
3. 妥協案：約100のノードからなる高速ブロックチェーンを構築し、同時にイーサリアムを利用して追加の相互運用性と安全性を提供します。

異なるアプリケーションシーンに対して、これらの三つの戦略にはそれぞれ利点があります。重要な問題は、私たちが第一の戦略でどれだけの成果を上げられるかです。もしslotの時間を1秒に短縮できれば、第三の戦略のスペースは大幅に縮小されるでしょう。

現在、私たちはこれらの問題の最終的な答えからまだ遠く離れています。ブロック提案者の複雑さには依然として大きな不確実性があります。Orbit SSFのような新しいデザインは、私たちにさらなる探求の余地を提供します。私たちが掌握するオプションが多ければ多いほど、L1およびL2ユーザーにより良い体験を提供できる一方で、L2開発者の作業を簡素化できます。

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